3.2 牛顿第一定律 第二课时[目标定位] 1.学会用“控制变量法”探究加速度与力、质量的定量关系.2.会用图象表示加速度与质量、加速度与力之间的关系.1．实验器材：小车、砝码、小桶、砂、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平．2．实验原理：实验的基本思想——控制变量法(1)保持研究对象即小车的质量不变，改变小桶内砂的质量，即改变作用力，测出小车的对应加速度，验证加速度是否与作用力成正比．(2)保持小桶中砂的质量不变，即保持作用力不变，改变研究对象的质量，测出对应不同质量的加速度，验证加速度是否与质量成反比． 想一想：实验中小车的加速度怎样得到？答案 通过打点计时器打出纸带，利用逐差法计算出小车的加速度.一、实验方案的设计1．三个物理量的测量方法——体会近似法本实验的研究对象：放在“光滑”“水平面”上的小车(装置如图 321 所示)．图 321(1)小车质量的测量：利用天平测出，在小车上增减砝码可改变小车的质量．(2)拉力的测量：当小桶和砂的质量远小于小车质量的情况下，可以认为小桶和砂的重力近似等于小车所受的拉力(合外力)，即 F≈mg.(3)加速度的测量：由纸带根据公式 Δx＝aT2，结合逐差法计算出小车的加速度．2．实验数据的处理方法——图象法、“化曲为直”法(1)研究加速度 a 和力 F 的关系图 322以加速度 a 为纵坐标，以力 F 为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象，如图 322 所示，若图象是一条通过原点的直线，就能说明 a 与 F 成正比．(2)研究加速度 a 与质量 M 的关系1如图 323 甲所示，因为 aM 图象是曲线，检查 am 图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难．若 a 和 M 成反比，则 a 与必成正比．我们采取“化曲为直”的方法，以 a 为纵坐标，以为横坐标，作出 a 图象，若 a 图象是一条通过原点直线如图乙所示，说明 a 与成正比，即 a 与 M 成反比． 甲 乙图 323二、实验步骤1．用天平测出小车的质量 M，并把数值记录下来．2．按图 324 所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳)．图 3243．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块位置，直到轻推小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)．4．在小桶里放入适量的砂，并把细绳系在小车上，在小车上加放适量的砝码，用天平测出小桶和砂...
